Američki znanstvenici napravili prve organske robote koji se mogu i razmnožavati

Američki znanstvenici koji su stvorili prve žive robote kažu da se oblici života, poznati kao ksenoboti, sada mogu razmnožavati – i to na način koji se ne može vidjeti u biljkama i životinjama.

Nastali od matičnih stanica afričke kandžaste žabe (Xenopus laevis) po kojoj je dobila ime, ksenoboti su široki manje od milimetra (0,04 inča). Male mrlje prvi put su predstavljene 2020. godine nakon što su eksperimenti pokazali da se mogu kretati, raditi zajedno u grupama i samoizliječiti.

Sada su znanstvenici koji su ih razvili na Sveučilištu Vermont, Sveučilištu Tufts i Institutu Wyss za biološki inspirirano inženjerstvo Sveučilišta Harvard rekli da su otkrili potpuno novi oblik biološke reprodukcije različit od bilo koje životinje ili biljke poznate znanosti.

“Bio sam zapanjen time”, rekao je Michael Levin, profesor biologije i direktor Allen Discovery Centra na Sveučilištu Tufts koji je bio suvoditelj novog istraživanja.

“Žabe imaju način razmnožavanja koji inače koriste, ali kada … oslobodite (stanice) od ostatka embrija i date im priliku da shvate kako biti u novom okruženju, ne samo da će shvatiti da pronalaze novi način kretanja, ali također shvate očito novi način razmnožavanja.”

Roditeljski ksenoboti u obliku slova C skupljaju i komprimiraju labave matične stanice zajedno u hrpe koje mogu sazrijeti u potomstvo.

Robot ili organizam?

Matične stanice su nespecijalizirane stanice koje se mogu razviti u različite tipove stanica. Kako bi napravili ksenobote, istraživači su sastrugali žive matične stanice sa žabljih embrija i ostavili ih da se inkubiraju. Nema manipulacije genima.

“Većina ljudi misli da su roboti napravljeni od metala i keramike, ali nije toliko važno od čega je robot napravljen nego što radi, a to je djelovati u svoje ime u ime ljudi”, rekao je Josh Bongard, profesor informatike i robotike stručnjak na Sveučilištu u Vermontu i glavni autor studije.

“Na taj način je to robot, ali je očito i organizam napravljen od genetski nemodificirane žablje stanice.”

Bongard je rekao da su otkrili da se ksenoboti, koji su u početku bili u obliku kugle i napravljeni od oko 3000 stanica, mogu replicirati. Ali to se događalo rijetko i samo u određenim okolnostima. Ksenoboti su koristili “kinetičku replikaciju” – proces za koji je poznato da se događa na molekularnoj razini, ali nikada prije nije primijećen na razini cijelih stanica ili organizama, rekao je Bongard.

Uz pomoć umjetne inteligencije, istraživači su zatim testirali milijarde oblika tijela kako bi ksenoboti bili učinkovitiji u ovoj vrsti replikacije. Superračunalo je osmislilo C-oblik koji je nalikovao Pac-Manu, video igrici iz 1980-ih. Otkrili su da je sposoban pronaći sićušne matične stanice u petrijevoj zdjelici, skupiti ih stotine u svojim ustima, a nekoliko dana kasnije snop stanica postao je novi ksenobot.

Roditelj rotira veliku kuglu matičnih stanica koja sazrijeva u novog ksenobota.

“Umjetna inteligencija nije programirala ove strojeve na način na koji obično razmišljamo o pisanju koda. Oblikovala je i oblikovala te je osmislila ovaj Pac-Manov oblik”, rekao je Bongard.

“Oblik je, u biti, program. Oblik utječe na to kako se ksenoboti ponašaju kako bi pojačali ovaj nevjerojatno iznenađujući proces.”

Ksenoboti su vrlo rana tehnologija – pomislite na računalo iz 1940-ih – i još nemaju nikakvu praktičnu primjenu. Međutim, ova kombinacija molekularne biologije i umjetne inteligencije potencijalno bi se mogla koristiti u nizu zadataka u tijelu i okolišu, tvrde istraživači. To može uključivati ​​stvari poput prikupljanja mikroplastike u oceanima, inspekcije korijenskog sustava i regenerativne medicine.

Iako bi izgledi za samorepliciranje biotehnologije mogli izazvati zabrinutost, istraživači su rekli da su živi strojevi u cijelosti sadržani u laboratoriju i da se lako gase, budući da su biorazgradivi i regulirani od strane stručnjaka za etiku.

Istraživanje je djelomično financirala Agencija za obrambene napredne istraživačke projekte (DARPA), savezna agencija koja nadzire razvoj tehnologije za vojnu upotrebu.

“Postoje mnoge stvari koje su moguće ako iskoristimo ovu vrstu plastičnosti i sposobnosti stanica da rješavaju probleme”, rekao je Bongard.

Studija je objavljena u recenziranom znanstvenom časopisu PNAS u ponedjeljak.

IZVOR: edition.cnn.com